Einsatzmöglichkeiten für MQTT im Bereich der Home Automation

Zum Nachlesen…

http://alarmschaben.github.com/talks-de/mqtt-homeautomation

Pub/Sub

Pub/Sub

• Broker ist zentraler Server
• Entkopplung von Sendern und Empfängern
• Zentraler Messaging-Bus

Überblick

• Message Queue Telemetry Transport (alt)
• Entwickelt seit 1999
• Seit Version 3.1 OASIS-Standard (2013)
• "lightweight"
  • 16 message types
  • geringer Protokoll-Overhead
• schnell
• low-bandwidth / high-latency

Features

• Topic / Payload - Mechanismus
  • nest/livingroom/temperature 20.8
• 256 MB binärer payload +2 Byte Protokoll
• Ein TCP-Port (1883)
• Einfach für Firewalls
• Security
  • Authentifizierung
  • TLS
  • ACLs

Mehr Features

• Keepalive
• Last Will and Testament (LWT)
  • Erkennung toter Clients
  • Ermöglicht Fehlerbehandlung
• Message Retaining
  • Letzter Payload eines Topics persistiert
• Quality of Service

Topics

• UTF-8
• Bis zu 64 KiB lang
• Hierarchisch
• Wildcards
  • nest/livingroom/temperature
  • nest/#
  • nest/+/humidity
• Besonderheit bei $SYS

Quality of Service

• 0 - At most once
• 1 - Assured delivery
• 2 - Exactly once

Bridging

• Verbindung zwischen Brokern
  • uni- / bidirektional
• Auch 1883 TCP
• TLS möglich
• Selektive Weitergabe
  • nest/livingroom/#
• Topic rewriting
  • nest/# → casa-alarmschaben/#

Sprachen

• Ruby
• Python
• Arduino Sketch
• Java
• Perl
• JavaScript
• …

Implementationen (Mosquitto)

• BSD-Lizenz
• Implementiert in C
• Sehr schnell
• Unterstützt WebSockets
• Unterstützt Bridges

Implementationen (HiveMQ)

• Closed Source
• Implementiert in Java
• "Enterprise grade"
• Clusterfunktionen
• Kostenpflichtig!

Applikationen: mqttwarn

Applikationen: owntracks

people/alarmschaben/location
{"_type": "location", "lat": "53.629....", "lon": "9.929....", "tst": "1431283032", "acc": "876.0", "batt": "75"}

• Open Source
• Apps für Android und iOS

ESP8266

• 32 Bit WLAN-SoC
• Modul inkl. WLAN-PHY
• Spottbillig
• SDIO / SPI / UART
• MQTT-Client verfügbar

Beispiel: DHT22-Sensor

/nest/livingroom/dhtbox/state online(retained)
/nest/livingroom/dhtbox/state offline(LWT)
/nest/livingroom/humidity 45.4(retained)
/nest/livingroom/temperature 23.1(retained)

Beispiel: Gateway Klingelknopf → Internet

/nest/hall/doorbell/state online(retained) /nest/hall/doorbell/state offline(LWT) /nest/hall/doorbell/ring 1

Per Bridge auf Broker im Internet

MQTTWarn hat Subscription

Resultat…

Beispiel: Gateway Klingelknopf → Internet

Beispiel: Aquarium-Steuerrechner

• Messwerte:
  
  • nest/aquarium/temperature/water 27.8
  • nest/aquarium/temperature/ambient 21.3
  • nest/aquarium/flow 217
  • nest/aquarium/heater 1
• Steuerwerte:
  
  • nest/aquarium/state/service 0
  • nest/aquarium/state/temp 28.0
  • nest/aquarium/operation 1
  • nest/aquarium/control/heater AUTO
  • nest/aquarium/control/temp 28.0

Danke!

Kontakt:
armin@gnosa.com (Mail / XMPP)
Twitter / Github @alarmschaben